Khoa học máy tính bắt đầu từ một câu hỏi đơn giản đến bất ngờ: làm sao một cỗ máy chỉ phân biệt được hai trạng thái lại xử lý nổi văn bản, hình ảnh, âm thanh và cả những suy luận phức tạp? CSI106 trả lời bằng cách đi dọc chiều sâu của một hệ máy tính, từ tầng bit lên tới tầng ứng dụng, để thấy rõ mỗi tầng được dựng trên tầng dưới nó ra sao. Chặng đầu là chuyện biểu diễn: quy số, chữ, ảnh và âm thanh về những dãy bit, các quy ước xử lý số âm và số có phần lẻ, rồi những phép toán logic tác động lên từng bit một. Chặng giữa bước vào cỗ máy thật — bộ xử lý, phân cấp bộ nhớ, đường truyền nối chúng — và vào lớp phần mềm điều phối tất cả, nơi hệ điều hành chia bộ nhớ, sắp lịch cho tiến trình và tạo ra ảo giác rằng nhiều chương trình đang chạy cùng lúc. Chặng sau mở ra ngoài phạm vi một máy đơn lẻ: nhiều máy nối nhau thành mạng theo lối phân tầng, khối dữ liệu lớn được tổ chức thành cơ sở dữ liệu quan hệ, và thông tin trên đường truyền được che bằng mã hoá. Xen giữa là bộ công cụ để viết phần mềm: cấu trúc dữ liệu, giải thuật cùng cách ước lượng chi phí chạy, các hệ hình ngôn ngữ lập trình, và quy trình làm phần mềm như một nghề có kỷ luật. Chặng cuối chạm tới trí tuệ nhân tạo cùng những ràng buộc pháp lý và đạo đức đi kèm. Cái môn này để lại là một tấm bản đồ, có trước khi người học đi sâu vào bất kỳ hướng nào. Sau đó, một dãy bit lạ, một thông báo lỗi mạng, một truy vấn chạy ì ạch hay một đoạn mã khó sửa đều thôi còn là hộp đen: người học biết hiện tượng nằm ở tầng nào, chịu ràng buộc gì, và nên tra tiếp ở đâu. Đó cũng là nền để bước tiếp vào những môn hẹp hơn về lập trình, hệ thống, mạng hay dữ liệu mà không phải quay lại học lại các khái niệm gốc.
